JP7464453B2 - Coating Equipment - Google Patents

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JP7464453B2 JP2020102956A JP2020102956A JP7464453B2 JP 7464453 B2 JP7464453 B2 JP 7464453B2 JP 2020102956 A JP2020102956 A JP 2020102956A JP 2020102956 A JP2020102956 A JP 2020102956A JP 7464453 B2 JP7464453 B2 JP 7464453B2
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Description

本発明は、粘着体をワーク表面に塗布する塗布装置に関し、特に、ワーク表面に傾斜して配置されるノズル先端部とそのノズル先端部近傍の粘着体を検知する検知機構との位置関係を維持し、粘着体の塗布工程と計測工程とを同時に行う塗布装置に関する。 The present invention relates to an applicator that applies an adhesive to a workpiece surface, and in particular to an applicator that maintains the positional relationship between a nozzle tip that is arranged at an angle to the workpiece surface and a detection mechanism that detects the adhesive near the nozzle tip, and simultaneously performs the adhesive application process and the measurement process.

従来の塗布装置100として、図5に示す装置が知られている。図5(A)は、従来の塗布装置100を説明する概略図である。図5(B)は、従来の塗布装置100を説明する側面図である。 The device shown in FIG. 5 is known as a conventional coating device 100. FIG. 5(A) is a schematic diagram illustrating the conventional coating device 100. FIG. 5(B) is a side view illustrating the conventional coating device 100.

図5(A)に示す如く、塗布装置100は、自動車のフロントガラス101等にシーラーを塗布する装置であり、主に、ロボット102と、ロボット102の先端に装着される自動式の塗布ガン103と、シーラー供給制御盤104と、シーラー供給ポンプ105等を有する。また、塗布装置100は、オフラインティーチング装置106やガラス位置検出機構107等を有し、塗布ガン103は、フロントガラス101の塗布面上の塗布ライン(図示せず)に沿って移動するように予めティーチングされる。 As shown in FIG. 5(A), the coating device 100 is a device that applies a sealer to an automobile windshield 101, etc., and mainly includes a robot 102, an automatic coating gun 103 attached to the tip of the robot 102, a sealer supply control panel 104, a sealer supply pump 105, etc. The coating device 100 also includes an offline teaching device 106 and a glass position detection mechanism 107, etc., and the coating gun 103 is taught in advance to move along a coating line (not shown) on the coating surface of the windshield 101.

図5(B)に示す如く、塗布ガン103のノズル103Aの先端位置から一定の高さ位置には、進行方向に伸びるブラケット108が固着され、ブラケット108の先端側にはレーザ距離計である高さセンサ109が固着される。そして、高さセンサ109は、塗布ガン103の移動に先行してフロントガラス101の塗布面上の高さYを測定する。そして、塗布ガン103では、測定された上記高さYのデータに基づき、オフラインティーチング装置106等を介して、ノズル103Aの先端高さHが、基準の高さHrを保持する様に制御される(例えば、特許文献1参照。)。 As shown in FIG. 5B, a bracket 108 extending in the direction of travel is fixed at a certain height from the tip of the nozzle 103A of the coating gun 103, and a height sensor 109, which is a laser range finder, is fixed to the tip of the bracket 108. The height sensor 109 measures the height Y above the coating surface of the windshield 101 prior to the movement of the coating gun 103. Based on the measured data of the height Y, the coating gun 103 controls the tip height H of the nozzle 103A to maintain a reference height Hr via an offline teaching device 106 or the like (see, for example, Patent Document 1).

特許第3831462号公報Japanese Patent No. 3831462

上述したように、塗布装置100では、高さセンサ109にて塗布ガン103の移動に先行して塗布ラインでの上記高さYを測定することで、塗布面からのノズル103Aの先端高さHが、基準高さHrを維持する様に制御する。つまり、塗布装置100では、オフラインティーチング装置106等におけるティーチング作業に係る時間や労力が多くなる課題があると共に、オフラインティーチング装置106を構成する装置コストも増大するという課題もある。 As described above, in the coating device 100, the height sensor 109 measures the height Y at the coating line prior to the movement of the coating gun 103, and controls the tip height H of the nozzle 103A from the coating surface to maintain the reference height Hr. In other words, in the coating device 100, there is a problem that the time and labor required for teaching work in the offline teaching device 106 and the like increases, and there is also a problem that the cost of the device constituting the offline teaching device 106 also increases.

また、塗布装置100では、高さセンサ109は、ブラケット108に固定され、塗布面に対して垂直方向の距離である高さYを測定する一方、塗布ガン103は、上記測定作業と同時に、塗布面に対して垂直方向からシーラーを塗布する。そして、塗布ガン103のノズル103Aと高さセンサ109とは、水平方向に離間して配設されるため、フロントガラス101の形状に応じた塗布ラインでは、高さセンサ109にて曲面を測定する一方、塗布ガン103にて平坦面にシーラーを塗布する場合がある。この場合には、高さセンサ109は、塗布面に対して垂直方向から測定することが出来ず、その曲面の形状により、塗布面が高さセンサ109に近づき、あるいは、遠ざかるため、高さセンサ109にて上記高さYを正確に測定することが出来ないという課題がある。 In addition, in the coating device 100, the height sensor 109 is fixed to the bracket 108 and measures the height Y, which is the distance in the vertical direction to the coating surface, while the coating gun 103 applies the sealer from the vertical direction to the coating surface at the same time as the above measurement operation. Since the nozzle 103A of the coating gun 103 and the height sensor 109 are arranged horizontally spaced apart, in a coating line according to the shape of the windshield 101, the height sensor 109 may measure the curved surface while the coating gun 103 may apply the sealer to a flat surface. In this case, the height sensor 109 cannot measure from the vertical direction to the coating surface, and the coating surface approaches or moves away from the height sensor 109 due to the shape of the curved surface, so there is a problem that the height sensor 109 cannot accurately measure the height Y.

一方、上記状況とは逆に、高さセンサ109にて塗布ラインの平坦面を測定しながら、塗布ガン103にて塗布ラインの曲面にシーラーを塗布する場合もある。この場合には、塗布ガン103では、塗布面である曲面に対して垂直方向に上記基準の高さHrを保持するため、ノズル103Aの先端位置が、塗布面に対して垂直方向へと上昇する。その結果、平坦面を計測中の高さセンサ109も、ブラケット108を介して上記移動分だけ上昇するため、上記高さYを正確に測定することが出来ないという課題がある。 On the other hand, in the opposite situation to the above, there are also cases where the flat surface of the coating line is measured by the height sensor 109 while the coating gun 103 is used to apply sealer to the curved surface of the coating line. In this case, the coating gun 103 maintains the reference height Hr in a direction perpendicular to the curved surface that is the coating surface, so the tip position of the nozzle 103A rises in a direction perpendicular to the coating surface. As a result, the height sensor 109, which is measuring the flat surface, also rises by the amount of the movement via the bracket 108, which poses the problem that the height Y cannot be measured accurately.

また、塗布装置100では、フロントガラス101の塗布面上に塗布されたシーラーのビード形状の良否判定方法について開示されていないが、上記塗布工程の後工程としてビード形状の良否判定を行う場合には、上記塗布工程と上記良否判定工程とが別工程となるため、リードタイムも長くなり、製造コストを低減し難いという課題がある。 In addition, the coating device 100 does not disclose a method for determining whether the bead shape of the sealer applied to the coating surface of the windshield 101 is good or bad. However, if the bead shape is determined to be good or bad as a post-process of the coating process, the coating process and the quality determination process are separate processes, which lengthens the lead time and makes it difficult to reduce manufacturing costs.

本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、ワーク表面に傾斜して配置されるノズル先端部とそのノズル先端部近傍の粘着体を検知する検知機構との位置関係を維持し、粘着体の塗布工程と計測工程とを同時に行う塗布装置を提供することにある。 The present invention was made in consideration of the above circumstances, and aims to provide a coating device that maintains the positional relationship between the nozzle tip that is arranged at an angle to the work surface and a detection mechanism that detects the adhesive near the nozzle tip, and simultaneously performs the adhesive coating process and the measurement process.

本発明の請求項1に記載の塗布装置では、ワークの表面に粘着体を塗布する塗布ノズル部と、前記塗布ノズル部を支持する本体部と、その一端側が前記本体部に固定され、その他端側が前記塗布ノズル部の動きを規制する規制部と、前記本体部に固定され、前記ワークの前記表面に塗布された前記粘着体を検知する検知機構と、を備え、前記塗布ノズル部のノズル先端部は、前記ワークの前記表面に対して傾斜して配設され、前記検知機構のレーザ発光部は、前記ワークの前記表面に対して略水平方向において前記ノズル先端部の近傍に配設された状態を維持しながら、前記ワークの前記表面に対して略垂直方向の上方から前記粘着体を照射することを特徴とする。 The coating device according to claim 1 of the present invention comprises a coating nozzle section that coats an adhesive on the surface of a workpiece, a main body section that supports the coating nozzle section, one end of which is fixed to the main body section and the other end of which is a regulating section that regulates the movement of the coating nozzle section, and a detection mechanism that is fixed to the main body section and detects the adhesive applied to the surface of the workpiece, and is characterized in that the nozzle tip of the coating nozzle section is disposed at an angle with respect to the surface of the workpiece, and the laser emission section of the detection mechanism irradiates the adhesive from above in a direction approximately vertical to the surface of the workpiece while maintaining a state in which it is disposed near the nozzle tip in a direction approximately horizontal to the surface of the workpiece.

また、本発明の請求項2に記載の塗布装置では、前記レーザ発光部は、前記塗布ノズル部の進行方向において、前記ノズル先端部よりも後方に配設され、前記塗布ノズル部は、前記ワークの前記表面に前記粘着体を塗布する一方、前記検知機構は、前記塗布ノズル部から塗布された直後の前記粘着体を検知することを特徴とする。 In addition, in the coating device described in claim 2 of the present invention, the laser emission unit is disposed rearward of the nozzle tip in the direction of travel of the coating nozzle unit, and the coating nozzle unit applies the adhesive to the surface of the workpiece, while the detection mechanism detects the adhesive immediately after it has been applied from the coating nozzle unit.

また、本発明の請求項3に記載の塗布装置では、前記塗布ノズル部には、前記進行方向へと延在する規制ガイド部が形成され、前記規制ガイド部は、前記規制部と接触することで、前記略水平方向における前記塗布ノズル部の回転動作が規制されることを特徴とする。 The coating device according to claim 3 of the present invention is characterized in that the coating nozzle section is formed with a regulating guide section extending in the travel direction, and the regulating guide section comes into contact with the regulating section to regulate the rotational movement of the coating nozzle section in the approximately horizontal direction.

また、本発明の請求項4に記載の塗布装置では、前記本体部と前記塗布ノズル部とは、ボール形状の可動式ジョイント部を介して連結することを特徴とする。 The coating device according to claim 4 of the present invention is characterized in that the main body and the coating nozzle are connected via a ball-shaped movable joint.

また、本発明の請求項5に記載の塗布装置では、前記塗布ノズル部は、ガイドローラを介して前記ワークの前記表面を移動し、前記ノズル先端部は、前記ワークの前記表面から離間した状態にて前記粘着体を塗布することを特徴とする。 The coating device described in claim 5 of the present invention is characterized in that the coating nozzle portion moves over the surface of the workpiece via a guide roller, and the nozzle tip portion applies the adhesive while being spaced apart from the surface of the workpiece.

本発明の請求項1に記載の塗布装置では、ワークの表面に対して水平方向において、検知機構のレーザ発光部が、ノズル先端部の近傍に配設された状態を維持することで、粘着体のビード形状を真上から正確に計測することができる。この構造により、ティーチング作業の簡易化が図れ、塗布ラインに対して精度良く粘着体を塗布することができ、製造コストや装置コストを低減することができる。 In the coating device described in claim 1 of the present invention, the laser emission unit of the detection mechanism is maintained in a state in which it is disposed near the tip of the nozzle in a horizontal direction relative to the surface of the workpiece, so that the bead shape of the adhesive can be accurately measured from directly above. This structure simplifies the teaching work, allows the adhesive to be applied to the coating line with high precision, and reduces manufacturing and equipment costs.

また、本発明の請求項2に記載の塗布装置では、ビード形状を正確に測定し、その正確なデータを用いて粘着体の塗布量や塗布位置等の良否判定を行うことで、製品品質を向上させることができる。また、粘着体の塗布工程と計測工程とを同時に行うことで、リードタイムを短縮させ、製造コストを低減させることができる。 In addition, the coating device described in claim 2 of the present invention can improve product quality by accurately measuring the bead shape and using the accurate data to determine the quality of the amount of adhesive applied, the application position, etc. Furthermore, by simultaneously performing the adhesive application process and the measurement process, it is possible to shorten the lead time and reduce manufacturing costs.

また、本発明の請求項3に記載の塗布装置では、塗布ノズル部が、本体部に追従して走行することで、ワークの塗布ラインに沿って正確に粘着体を塗布することができる。 In addition, in the coating device described in claim 3 of the present invention, the coating nozzle section travels following the main body section, so that the adhesive can be accurately coated along the coating line on the workpiece.

また、本発明の請求項4に記載の塗布装置では、塗布ノズル部が、塗布装置の高さ方向において回転可能となることで、ワークの段差等による揺れ等を吸収し、ワークの塗布ラインに沿って正確に粘着体を塗布することができる。 In addition, in the coating device described in claim 4 of the present invention, the coating nozzle portion is rotatable in the height direction of the coating device, so that shaking caused by steps on the workpiece can be absorbed and the adhesive can be accurately applied along the coating line on the workpiece.

また、本発明の請求項5に記載の塗布装置では、塗布ノズル部のノズル先端部がガイドローラを介してワークの表面から離間することで、粘着体のビード形状を安定して形成することができる。 In addition, in the coating device described in claim 5 of the present invention, the nozzle tip of the coating nozzle is separated from the surface of the workpiece via a guide roller, so that the bead shape of the adhesive can be stably formed.

本発明の一実施形態である塗布装置を説明する斜視図である。1 is a perspective view illustrating a coating device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態である塗布装置を説明する正面図である。1 is a front view illustrating a coating device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態である塗布装置を説明する断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a coating apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態である塗布装置を説明する概略図である。1 is a schematic diagram illustrating a coating apparatus according to an embodiment of the present invention; 従来の塗布装置を説明する(A)概略図、(B)側面図である。1A is a schematic diagram illustrating a conventional coating device, and FIG. 1B is a side view thereof.

最初に、本発明の一実施形態に係る塗布装置10について図面に基づき詳細に説明する。尚、本実施形態の説明の際には、同一の部材には原則として同一の符番を用い、繰り返しの説明は省略する。また、上下方向は塗布装置10の高さ方向を示し、左右方向は塗布装置10を後方から見た場合の横幅方向を示し、前後方向は塗布装置10の奥行方向を示す。 First, the coating device 10 according to one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In describing this embodiment, the same components will generally be designated by the same reference numbers, and repeated description will be omitted. The up-down direction indicates the height direction of the coating device 10, the left-right direction indicates the width direction of the coating device 10 when viewed from the rear, and the front-rear direction indicates the depth direction of the coating device 10.

図1は、本実施形態の塗布装置10を説明する斜視図である。図2は、本実施形態の塗布装置10を説明する正面図である。図3は、本実施形態の塗布装置10を説明する断面図であり、図1に示すA-A線方向の断面である。図4は、本実施形態の塗布装置10によるワーク41への粘着体42の塗布工程及び計測工程を説明する概略図である。尚、図3では、説明の都合上、塗布装置10の一部の断面構造は省略して図示すると共に、図1には図示していないワーク41及び粘着体42を図示する。 Figure 1 is a perspective view illustrating the coating device 10 of this embodiment. Figure 2 is a front view illustrating the coating device 10 of this embodiment. Figure 3 is a cross-sectional view illustrating the coating device 10 of this embodiment, taken along line A-A in Figure 1. Figure 4 is a schematic diagram illustrating the coating process and measurement process of an adhesive body 42 on a workpiece 41 by the coating device 10 of this embodiment. For ease of explanation, Figure 3 omits the cross-sectional structure of part of the coating device 10, and illustrates the workpiece 41 and adhesive body 42 that are not shown in Figure 1.

図1及び図2に示す如く、塗布装置10は、主に、ワーク41(図3参照)の表面41A(図3参照)に粘着体42(図3参照)を塗布する塗布ノズル部11と、塗布ノズル部11を支持する本体部12と、本体部12の紙面後方側の側面に固定される検知機構13と、本体部12の紙面前方側の側面に固定される規制部14と、を備える。そして、塗布装置10は、例えば、自動車の組み立てライン等において、ロボット(図示せず)のアーム部15の先端に配設されて使用される。尚、粘着体42としては、ウェルドボンドやシーラー等の高粘性の接着剤が用いられる。 1 and 2, the coating device 10 mainly comprises a coating nozzle unit 11 that coats an adhesive 42 (see FIG. 3) on a surface 41A (see FIG. 3) of a workpiece 41 (see FIG. 3), a main body unit 12 that supports the coating nozzle unit 11, a detection mechanism 13 that is fixed to the side of the main body unit 12 on the rear side of the paper, and a regulating unit 14 that is fixed to the side of the main body unit 12 on the front side of the paper. The coating device 10 is used, for example, by being disposed at the tip of an arm unit 15 of a robot (not shown) in an automobile assembly line or the like. The adhesive 42 is a highly viscous adhesive such as weld bond or sealer.

塗布ノズル部11は、主に、粘着体42をそのノズル先端部16Aから吐出するノズル部16と、ノズル部16を支持するノズル基部17と、ノズル基部17に配設されるガイドローラ18,31(図2参照)と、ノズル基部17の一部であり、塗布装置10の進行方向である紙面前方側へと延在する規制ガイド部19と、を有する。そして、ノズル部16及びノズル先端部16Aは、ワーク41の表面41Aに対して傾斜して配設される。 The coating nozzle section 11 mainly comprises a nozzle section 16 that ejects the adhesive 42 from its nozzle tip section 16A, a nozzle base section 17 that supports the nozzle section 16, guide rollers 18, 31 (see FIG. 2) that are disposed on the nozzle base section 17, and a restricting guide section 19 that is part of the nozzle base section 17 and extends forward on the page, which is the direction of travel of the coating device 10. The nozzle section 16 and the nozzle tip section 16A are disposed at an angle with respect to the surface 41A of the workpiece 41.

また、一対のガイドローラ18は、ノズル基部17の紙面後方側に配設され、ノズル先端部16Aは、その一対のガイドローラ18間であり、ノズル基部17の略中央領域に配設される。一方、ノズル基部17の紙面前方側には、1個のガイドローラ31(図2参照)が、ノズル基部17の略中央領域に配設される。ノズル基部17は、3個のガイドローラ18,31を介してワーク41の表面41Aを移動可能となる。そして、ノズル先端部16Aは、ガイドローラ18,31を介してワーク41の表面41Aから離間して配設される。 The pair of guide rollers 18 are disposed on the rear side of the nozzle base 17 in the drawing, and the nozzle tip 16A is disposed between the pair of guide rollers 18, in the approximate central region of the nozzle base 17. Meanwhile, one guide roller 31 (see FIG. 2) is disposed in the approximate central region of the nozzle base 17 on the front side of the nozzle base 17 in the drawing. The nozzle base 17 is able to move on the surface 41A of the workpiece 41 via the three guide rollers 18, 31. And the nozzle tip 16A is disposed away from the surface 41A of the workpiece 41 via the guide rollers 18, 31.

本体部12は、主に、基部20と、塗布装置10の高さ方向(紙面上下方向)の移動を調整するシャフト部32(図2参照)及びバネ部21,22と、塗布ノズル部11と可動状態に連結するための可動式ジョイント部43(図3参照)と、を有する。詳細は後述するが、本体部12が、塗布装置10の高さ方向に移動可能となり、塗布ノズル部11に所望の押圧力を加えた状態にて、粘着体42の塗布工程を行うことで、粘着体42が塗布ラインに対して蛇行して塗布されることが防止される。 The main body 12 mainly comprises a base 20, a shaft 32 (see FIG. 2) and springs 21, 22 that adjust the movement of the coating device 10 in the height direction (up and down on the paper), and a movable joint 43 (see FIG. 3) for movably connecting to the coating nozzle 11. Details will be described later, but the main body 12 is movable in the height direction of the coating device 10, and the coating process of the adhesive 42 is performed with the desired pressing force applied to the coating nozzle 11, thereby preventing the adhesive 42 from being coated in a meandering manner relative to the coating line.

検知機構13としては、例えば、非接触式のレーザ変位計が用いられる。そして、検知機構13の筐体部13Aは、本体部12の基部20の紙面後方側の側面に固定される。詳細は後述するが、検知機構13のレーザ発光部46(図3参照)は、ノズル先端部16A近傍の略直上部に配設され、粘着体42に対して交差方向、例えば、直交方向にラインレーザを照射し、断面毎に粘着体42のビード形状を測定し、粘着体42のビード形状の良否判定を行う。 For example, a non-contact laser displacement meter is used as the detection mechanism 13. The housing 13A of the detection mechanism 13 is fixed to the side of the base 20 of the main body 12 on the rear side of the paper. As will be described in detail later, the laser emission unit 46 (see FIG. 3) of the detection mechanism 13 is disposed approximately directly above the nozzle tip 16A and irradiates the adhesive 42 with a line laser in a cross direction, for example, an orthogonal direction, measures the bead shape of the adhesive 42 for each cross section, and judges whether the bead shape of the adhesive 42 is good or bad.

規制部14は、主に、基部23と、基部23に支持され、塗布ノズル部11の回転動作を規制する回転規制部24と、基部23の下方に回転規制部24を支持するポール部25と、を有する。 The regulating unit 14 mainly has a base 23, a rotation regulating unit 24 that is supported by the base 23 and regulates the rotational movement of the application nozzle unit 11, and a pole unit 25 that supports the rotation regulating unit 24 below the base 23.

基部23は、本体部12の基部20の紙面前方側の側面に固定される。そして、回転規制部24は、紙面前後方向に延在する天板24Aと、天板24Aの両側から紙面上下方向へと延在する一対の規制板24Bと、を有する。 The base 23 is fixed to the side of the base 20 of the main body 12 on the front side of the paper. The rotation restriction part 24 has a top plate 24A extending in the front-to-rear direction of the paper, and a pair of restriction plates 24B extending in the up-down direction of the paper from both sides of the top plate 24A.

天板24Aは、その紙面前方側にてポール部25に対して移動可能な状態に配設される一方、その紙面後方側にてシャフト部32に対して締結して固定される。また、天板24Aは、バネ部21,22により挟み込まれて支持される。尚、バネ部21は、天板24Aを紙面下方へと付勢した状態にて配設され、バネ部22は、天板24Aを紙面上方へと付勢した状態にて配設される。 The top plate 24A is disposed in a movable state relative to the pole portion 25 at the front side of the paper, while it is fastened and fixed to the shaft portion 32 at the rear side of the paper. The top plate 24A is supported by being sandwiched between the spring portions 21 and 22. The spring portion 21 is disposed in a state in which it biases the top plate 24A downward on the paper, and the spring portion 22 is disposed in a state in which it biases the top plate 24A upward on the paper.

また、図2に示すように、一対の規制板24Bの間には、塗布ノズル部11の規制ガイド部19が挿入される。そして、規制ガイド部19は、常時、一対の規制板24Bの間に位置すると共に、規制板24Bに対して若干のクリアランスを有して配設される。この構造により、規制ガイド部19が規制板24Bに接触することで、塗布ノズル部11の水平方向での回転動作が規制され、塗布ノズル部11は、蛇行することなく、本体部12に追従して塗布ラインに沿って移動する。 As shown in FIG. 2, the restricting guide portion 19 of the coating nozzle portion 11 is inserted between the pair of restricting plates 24B. The restricting guide portion 19 is always positioned between the pair of restricting plates 24B and is disposed with a slight clearance from the restricting plates 24B. With this structure, the restricting guide portion 19 comes into contact with the restricting plates 24B, restricting the horizontal rotational movement of the coating nozzle portion 11, and the coating nozzle portion 11 moves along the coating line following the main body portion 12 without meandering.

図3に示す如く、塗布装置10は、ロボット(図示せず)のアーム部15の先端に配設され、ロボット内の制御装置による塗布工程の設定条件に基づき、ワーク41の表面41Aの塗布ライン(図示せず)上を走行しながら、ワーク41の表面41Aに粘着体42を塗布する。 As shown in FIG. 3, the coating device 10 is disposed at the tip of the arm 15 of a robot (not shown), and applies the adhesive 42 to the surface 41A of the workpiece 41 while traveling along a coating line (not shown) on the surface 41A of the workpiece 41 based on the conditions set for the coating process by a control device within the robot.

本体部12と塗布ノズル部11とは、可動式ジョイント部43を介して連結する。図示したように、シャフト部32は、その上端部が基部20の底面に設けられた凹部44に対してスライド自在に挿入されると共に、その下端部が可動式ジョイント部43に対して固定される。そして、本体部12は、凹部44の空間部45を利用して、シャフト部32の外周面にガイドされながら、紙面上下方向へと移動可能となる。 The main body 12 and the application nozzle 11 are connected via a movable joint 43. As shown in the figure, the upper end of the shaft 32 is slidably inserted into a recess 44 provided on the bottom surface of the base 20, and the lower end is fixed to the movable joint 43. The main body 12 can then move up and down on the page while being guided by the outer circumferential surface of the shaft 32, using the space 45 of the recess 44.

また、可動式ジョイント部43は、シャフト部32が挿入される球状部43Aと、球状部43Aを回転可能な状態に支持する基部43Bと、を有し、基部43Bの下端部は、塗布ノズル部11のノズル基部17に対して固定される。そして、矢印48,49に示すように、塗布ノズル部11は、可動式ジョイント部43により本体部12に対して塗布装置10の高さ方向に回転可能な状態に連結される。 The movable joint portion 43 has a spherical portion 43A into which the shaft portion 32 is inserted, and a base portion 43B that supports the spherical portion 43A in a rotatable state, and the lower end portion of the base portion 43B is fixed to the nozzle base portion 17 of the application nozzle portion 11. As shown by arrows 48 and 49, the application nozzle portion 11 is connected by the movable joint portion 43 to the main body portion 12 in a rotatable state in the height direction of the application device 10.

この構造により、ロボット(図示せず)のアーム部15を介して、本体部12が、塗布装置10の高さ方向に移動可能となり、塗布ノズル部11に所望の押圧力を加えた状態にて、粘着体42の塗布工程を行うことができる。そして、塗布ノズル部11は、ワーク41側へと押された状態にて移動することで、ワーク41の曲面においても、塗布ノズル部11が塗布ラインから外れて走行し、粘着体42が、塗布ラインから外れて塗布されることが防止される。 This structure allows the main body 12 to move in the height direction of the coating device 10 via the arm 15 of the robot (not shown), and the coating process of the adhesive 42 can be performed with the desired pressing force being applied to the coating nozzle 11. The coating nozzle 11 moves while being pressed toward the workpiece 41, preventing the coating nozzle 11 from traveling off the coating line, even on the curved surface of the workpiece 41, and preventing the adhesive 42 from being coated off the coating line.

また、ワーク41の表面に製品品質上問題とならない程度のプレス時の微細な凹凸形状等が形成される場合もある。この場合においても、塗布ノズル部11に所望の押圧力を加えられると共に、塗布ノズル部11は、本体部12に対して塗布装置10の高さ方向に回転する。この構造により、塗布ノズル部11が、上記凹凸形状により走行時に揺れる場合でも、可動式ジョイント部43やバネ部21,22により上記揺れを吸収することができる。その結果、塗布ノズル部11が、塗布ラインに対して蛇行して走行することを防止し、粘着体42が、塗布ラインに対して蛇行して塗布されることが防止される。 In addition, minute uneven shapes may be formed on the surface of the workpiece 41 during pressing, but to a degree that does not affect product quality. Even in this case, the desired pressing force is applied to the coating nozzle unit 11, and the coating nozzle unit 11 rotates in the height direction of the coating device 10 relative to the main body unit 12. With this structure, even if the coating nozzle unit 11 vibrates during travel due to the uneven shape, the movable joint unit 43 and spring units 21 and 22 can absorb the vibration. As a result, the coating nozzle unit 11 is prevented from traveling in a meandering manner relative to the coating line, and the adhesive body 42 is prevented from being applied in a meandering manner relative to the coating line.

上述したように、塗布装置10は、ワーク41の塗布ラインに沿って蛇行等し難い機構を有することで、ティーチング作業の簡易化が図れ、ワーク41の表面41Aに正確に粘着体42を塗布することできる。その結果、ティーチング機構の簡素化により、ティーチングに伴う製造コストや装置コストを低減することができる。 As described above, the coating device 10 has a mechanism that makes it difficult for the coating device 10 to meander along the coating line of the workpiece 41, which simplifies the teaching operation and enables the adhesive 42 to be accurately applied to the surface 41A of the workpiece 41. As a result, the simplified teaching mechanism can reduce manufacturing costs and equipment costs associated with teaching.

次に、図3及び図4を用いて、塗布装置10による粘着体42の塗布工程及び計測工程について説明する。 Next, the application process and measurement process of the adhesive 42 by the application device 10 will be described with reference to Figures 3 and 4.

図3に示す如く、塗布装置10の塗布ノズル部11のノズル先端部16Aは、粘着体42の供給機構(図示せず)と供給管路47を介して連結し、塗布工程時には、上記供給機構から塗布装置10へと粘着体42が圧送される。そして、粘着体42は、塗布装置10の走行中に、塗布ライン(図示せず)に沿ってノズル先端部16Aからワーク41の表面41Aへと塗布される。 As shown in FIG. 3, the nozzle tip 16A of the coating nozzle 11 of the coating device 10 is connected to a supply mechanism (not shown) for the adhesive 42 via a supply line 47, and during the coating process, the adhesive 42 is pumped from the supply mechanism to the coating device 10. Then, while the coating device 10 is traveling, the adhesive 42 is applied from the nozzle tip 16A to the surface 41A of the workpiece 41 along a coating line (not shown).

ノズル先端部16Aは、ワーク41の表面41Aに対して略垂直方向に位置するのではなく、塗布装置10の進行方向の後方側に向けて、ワーク41の表面41Aに対して角度α1傾斜して配設される。この構造により、粘着体42が、ノズル先端部16Aと干渉することもなく、一定形状の粘着体42が、塗布ラインに沿って形成される。そして、後工程にて、ワーク41は車両の所望の領域へと組み付けられるが、その際に、ワーク41の外縁部から粘着体42がはみ出す品質不良や、粘着体42の不足により所望の接着力が得られない品質不良等が発生することが防止される。 The nozzle tip 16A is not positioned approximately perpendicular to the surface 41A of the workpiece 41, but is arranged at an angle α1 with respect to the surface 41A of the workpiece 41, facing backward in the direction of travel of the coating device 10. With this structure, the adhesive body 42 does not interfere with the nozzle tip 16A, and an adhesive body 42 of a fixed shape is formed along the coating line. Then, in a later process, the workpiece 41 is assembled in the desired area of the vehicle, and at that time, quality defects such as the adhesive body 42 protruding from the outer edge of the workpiece 41 or the desired adhesive strength not being obtained due to a lack of adhesive body 42 are prevented from occurring.

また、図示したように、検知機構13のレーザ発光部46は、ノズル先端部16A近傍であり、ノズル先端部16Aから吐出された粘着体42の略直上部に配設される。上述したように、ノズル先端部16Aは、ワーク41の表面41Aに対して傾斜して配設されることで、ノズル先端部16Aから吐出された粘着体42が、塗布ノズル部11にてその上方を覆われることがない。その結果、検知機構13では、ノズル先端部16Aから吐出された粘着体42のビード形状を直ぐに計測することが可能となる。 As shown in the figure, the laser emission unit 46 of the detection mechanism 13 is disposed near the nozzle tip 16A, approximately directly above the adhesive 42 dispensed from the nozzle tip 16A. As described above, the nozzle tip 16A is disposed at an angle with respect to the surface 41A of the workpiece 41, so that the adhesive 42 dispensed from the nozzle tip 16A is not covered from above by the application nozzle portion 11. As a result, the detection mechanism 13 can immediately measure the bead shape of the adhesive 42 dispensed from the nozzle tip 16A.

図4では、ワーク41の平坦部及び曲面部において、塗布装置10が、粘着体42をワーク41の表面41Aに塗布すると共に、塗布した粘着体42のビード形状を計測する作業状況を示す。図3を用いて上述したように、検知機構13のレーザ発光部46は、ワーク41の表面41Aに対して略垂直方向に位置し、粘着体42に対して直交方向にラインレーザを照射する。そして、検知機構13では、ノズル先端部16Aから吐出された直後の粘着体42のビード形状を計測する。つまり、検知機構13のレーザ発光部46は、水平方向において、ノズル先端部16A近傍に配置される。 Figure 4 shows the working situation in which the coating device 10 coats the surface 41A of the workpiece 41 with adhesive 42 on the flat and curved portions of the workpiece 41 and measures the bead shape of the coated adhesive 42. As described above with reference to Figure 3, the laser emission unit 46 of the detection mechanism 13 is positioned approximately perpendicular to the surface 41A of the workpiece 41 and irradiates the adhesive 42 with a line laser in a direction perpendicular to the surface 41A. The detection mechanism 13 then measures the bead shape of the adhesive 42 immediately after it is ejected from the nozzle tip 16A. In other words, the laser emission unit 46 of the detection mechanism 13 is positioned horizontally near the nozzle tip 16A.

この構造により、図4に示すように、塗布装置10がワーク41の平坦面を走行する場合だけでなく、塗布装置10がワーク41の曲面を走行する場合においても、粘着体42に対して略垂直方向からラインレーザを照射することが可能となり、粘着体42のビード形状の良否判定を正確に行うことができる。その結果、塗布装置10では、上記良否判定結果を用いて、粘着体42の塗布量が設定値を満たすか、否か、また、粘着体42が塗布ラインに沿って塗布されているか、否か等の品質検査も正確に行うことができる。 This structure makes it possible to irradiate the adhesive body 42 with a line laser from a direction approximately perpendicular to the adhesive body 42 not only when the applicator 10 runs on the flat surface of the workpiece 41, as shown in FIG. 4, but also when the applicator 10 runs on the curved surface of the workpiece 41, and thus makes it possible to accurately determine whether the bead shape of the adhesive body 42 is good or bad. As a result, the applicator 10 can use the result of the good or bad determination to accurately perform quality inspections such as whether the amount of adhesive body 42 applied satisfies a set value and whether the adhesive body 42 is applied along a coating line.

更には、塗布装置10は、ワーク41の塗布ラインに沿って走行する際に、ワーク41の表面41Aに粘着体42を塗布しながら、同時に塗布した粘着体42のビード形状の計測を行う。この作業方法により、塗布装置10では、粘着体42の塗布工程と計測工程とが同時に実施され、リードタイムを短縮でき、製造コストを低減することができる。 Furthermore, when the coating device 10 travels along the coating line of the workpiece 41, it applies the adhesive 42 to the surface 41A of the workpiece 41 while simultaneously measuring the bead shape of the applied adhesive 42. With this operating method, the coating device 10 simultaneously performs the coating process and the measurement process of the adhesive 42, shortening the lead time and reducing manufacturing costs.

尚、本実施形態では、塗布装置10が、自動車の組み立てライン等において、ロボット(図示せず)のアーム部15の先端に配設されて使用される場合について説明したが、この場合に限定されるものではない。例えば、塗布装置10が自走式の場合でも良く、その場合でも同様な効果が得られる。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲にて種々の変更が可能である。 In this embodiment, the coating device 10 is described as being installed at the tip of the arm 15 of a robot (not shown) in an automobile assembly line or the like, but the present invention is not limited to this case. For example, the coating device 10 may be self-propelled, and the same effect can be obtained in this case as well. In addition, various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention.

10 塗布装置
11 塗布ノズル部
12 本体部
13 検知機構
14 規制部
16 ノズル部
16A ノズル先端部
17 ノズル基部
18,31 ガイドローラ
19 規制ガイド部
20 基部
21,22 バネ部
23 基部
24 回転規制部
24A 天板
24B 規制板
25 ポール部
32 シャフト部
41 ワーク
42 粘着体
43 可動式ジョイント部
44 凹部
45 空間部
46 レーザ発光部
REFERENCE SIGNS LIST 10 Coating device 11 Coating nozzle section 12 Main body section 13 Detection mechanism 14 Regulating section 16 Nozzle section 16A Nozzle tip section 17 Nozzle base section 18, 31 Guide roller 19 Regulating guide section 20 Base section 21, 22 Spring section 23 Base section 24 Rotation regulating section 24A Top plate 24B Regulating plate 25 Pole section 32 Shaft section 41 Workpiece 42 Adhesive body 43 Movable joint section 44 Recessed section 45 Space section 46 Laser emitting section

Claims (5)

ワークの表面に粘着体を塗布する塗布ノズル部と、
前記塗布ノズル部を支持する本体部と、
その一端側が前記本体部に固定され、その他端側が前記塗布ノズル部の動きを規制する規制部と、
前記本体部に固定され、前記ワークの前記表面に塗布された前記粘着体を検知する検知機構と、を備え、
前記塗布ノズル部のノズル先端部は、前記ワークの前記表面に対して傾斜して配設され、
前記検知機構のレーザ発光部は、前記ワークの前記表面に対して略水平方向において前記ノズル先端部の近傍に配設された状態を維持しながら、前記ワークの前記表面に対して略垂直方向の上方から前記粘着体を照射することを特徴とする塗布装置。
A coating nozzle portion that coats an adhesive on a surface of a workpiece;
A main body portion supporting the application nozzle portion;
A regulating portion, one end of which is fixed to the main body portion and the other end of which regulates the movement of the application nozzle portion;
A detection mechanism is fixed to the main body and detects the adhesive body applied to the surface of the workpiece,
A nozzle tip of the application nozzle portion is disposed at an angle with respect to the surface of the workpiece,
A coating device characterized in that the laser emission unit of the detection mechanism irradiates the adhesive from above in a direction approximately vertical to the surface of the workpiece while maintaining a state in which it is arranged near the tip of the nozzle in a direction approximately horizontal to the surface of the workpiece.
前記レーザ発光部は、前記塗布ノズル部の進行方向において、前記ノズル先端部よりも後方に配設され、
前記塗布ノズル部は、前記ワークの前記表面に前記粘着体を塗布する一方、前記検知機構は、前記塗布ノズル部から塗布された直後の前記粘着体を検知することを特徴とする請求項1に記載の塗布装置。
The laser emission unit is disposed rearward of the nozzle tip in a traveling direction of the application nozzle unit,
The coating device according to claim 1 , wherein the coating nozzle unit coats the adhesive material on the surface of the workpiece, while the detection mechanism detects the adhesive material immediately after it has been coated from the coating nozzle unit.
前記塗布ノズル部には、前記進行方向へと延在する規制ガイド部が形成され、
前記規制ガイド部は、前記規制部と接触することで、前記略水平方向における前記塗布ノズル部の回転動作が規制されることを特徴とする請求項2に記載の塗布装置。
The application nozzle portion is formed with a regulating guide portion extending in the traveling direction,
The coating device according to claim 2 , wherein the restricting guide portion restricts a rotational movement of the coating nozzle portion in the substantially horizontal direction by contacting with the restricting portion.
前記本体部と前記塗布ノズル部とは、ボール形状の可動式ジョイント部を介して連結することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の塗布装置。 The coating device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the main body and the coating nozzle are connected via a ball-shaped movable joint. 前記塗布ノズル部は、ガイドローラを介して前記ワークの前記表面を移動し、前記ノズル先端部は、前記ワークの前記表面から離間した状態にて前記粘着体を塗布することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の塗布装置。 The coating device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the coating nozzle moves over the surface of the workpiece via a guide roller, and the nozzle tip applies the adhesive while being spaced apart from the surface of the workpiece.
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